感应电机应用的功率越来越大、电压越来越高,工业运行场合对电机的调速性能的要求也越来越高,现有高压电机的变频器采用的解决方案,一种是采用高电压等级IGBT器件,有一定的安全隐患,容易在高频通断的过程中产生爆炸,安全性不足;另一种方案是采用多个低电压功率单元串联的方案,经济性不足的同时,各功率单元间容易产生电压不均而造成IGBT爆炸,难以被市场接受,一定程度上阻碍了我国工业现代化进程。本文研究的6KV九相方波感应电机及变频器,采用九个功率单元串联方案的全新拓扑结构,这种技术方案可以采用低压IGBT器件构建高压变频器,解决该项产品不安全的问题。为了使用九相功率单元串联的变频器方案,需要设计一种采用九相供电的感应电机,而且为了充分利用九相供电的优势,进一步优化电机输入波形为方波,不仅有能效高、材料利用率高的优势,而且后期可以根据方波进一步将变频器中的IGBT器件换为可控硅,进一步提高安全性、可靠性和经济性。为了研究基于九相功率单元串联的变频器的安全性的问题,本文首先需要进行九相方波电机方面的理论研究,在电机设计理论上论证九相方波感应电机有理论支撑和成功的可能。而后,由于九相方波感应电机没有相对应的成熟电磁设计程序,需要通过三相正弦感应电机进行基于等效电路的电磁设计,这种方案是否可行需要验证,所以通过采用PSCR、MAXWELL RM模块、MAXWELL2D模块三种不同的电磁设计或仿真软件进行电磁计算结果的统一性论证,论证基于等效电路的电磁设计是可行可靠的。论证可行后,利用该方法设计并修正电机设计方案,最终形成样机方案并生产样机。与此同时,根据九相方波感应电机进行配套基于九相功率单元串联的变频器的研发和生产,最终二者配套联机试验,并由第三方机构进行型式试验并给出报告,最终形成产品企业标准。